海事與離岸工程是人類建造規模最大的工程系統之一,需長年承受強風、巨浪與嚴峻海況的考驗。在全球邁向淨零碳排的趨勢下,船舶與離岸設施的設計也加速導入混合動力、風力輔助推進等創新技術,以實現更高效、更穩定、更永續的營運目標。
模擬技術正成為驅動這場轉型的關鍵。工程師可透過虛擬測試,在設計初期即預測各類海事裝置於極端條件下的結構與操作表現,及早發現潛在風險、優化設計參數,減少對昂貴實體試驗的依賴,大幅降低開發週期與整體成本。
SIMULIA提供專為船舶與離岸設施打造的多物理場模擬解決方案,涵蓋結構強度、熱傳、流體動力與流固耦合等關鍵分析項目,並透過MODSIM架構整合至主流CAD設計流程,協助團隊提升決策效率與跨部門協作能力,打造更可靠、高性能且符合永續標準的海事工程系統。
關鍵效益
加速開發流程
降低實體測試次數、加快設計迭代,縮短整體部署時程。
提高性能與安全性
在極端海況條件下亦能準確評估實際運行表現,確保可靠性與安全標準。
最佳化設計
精準找出最具效率與成本效益的設計方案,同時滿足各項工程設計需求。
有效控管成本
透過模擬優化設計並預先發現潛在問題,有效降低生產成本、減少材料使用並降低製程浪費。
應用場景

船舶推進系統模擬(Ship Propulsion Simulation)
船舶推進系統必須穩定、高效地推動數萬噸甚至數十萬噸級的艦體前行。隨著永續議題備受關注,對於低耗能、低排放的推進技術需求日益提升,也帶動了業界對核能、油電混合動力、電池電力,甚至風力輔助推進等替代方案的關注。
從引擎到螺槳,模擬技術能有效輔助推進系統的設計與優化,包括引擎、動力傳輸系統與螺槳。工程師可透過模擬最佳化元件耐久性,例如:改善潤滑設計以延長齒輪壽命,或分析螺槳葉片周圍的空化現象(cavitation)。亦可評估環境相關影響,如噪音、振動與排氣管理,進一步提升乘坐舒適度並符合法規要求。

船舶系統模擬(Ship System Simulation)
現代船舶整合多項子系統,需在嚴苛海況下維持安全性、效能與船艙舒適度。SIMULIA多物理場模擬技術,可同時支援單一元件設計與整體安裝效能最佳化。
例如,電子系統模擬可評估大型金屬船體結構對雷達、通訊、與導航天線的實裝效能,並預測電磁干擾與環境效應(E3);HVAC模擬則協助優化通風與引擎冷卻佈局,並驗證管線與風管的結構強度與耐久性。

造船廠模擬(Shipyard Simulation)
一艘船舶往往代表數百萬至數十億美元的投資,無論是商用貨輪、軍用艦艇,還是高端客製化遊艇,設計與建造皆需兼顧效能、安全、成本與時程等多重考量。藉由導入模擬技術,造船團隊能在設計初期即掌握船體與上層結構的實際受力與變形反應,加速開發流程、降低實體測試與返工風險,並導入創新建造方案。
SIMULIA提供貫穿設計至驗證階段的MODSIM整合模擬流程,協助商用船舶設計師提升結構可靠性與建造效率;在軍用應用上,亦可模擬極端海況與任務環境,驗證產品是否符合軍規與作戰需求;而針對客製化市場,設計團隊更能於概念階段即透過虛擬樣機展示設計效能,並快速回應客戶需求,實現真正以數位驅動的創新造船模式。

港口模擬(Sea Port Simulation)
全球貿易運作離不開港口支撐。每一艘貨輪皆需安全、高效且可靠地完成數千噸貨物的裝卸作業。SIMULIA模擬技術可協助港口工程師與營運管理者設計設施與流程,優化整體作業效率。
港口排放污染可能引發社會與政治壓力,甚至導致罰款或高額補救成本。模擬可根據當地風場條件,預測工業廢氣擴散或洩漏物質的傳播影響,協助制定風險控管對策,確保作業人員與周邊社區的安全。
面對海平面上升與降雨模式改變帶來的威脅,模擬技術可用於預測洪水風險,並於港口區域擴建或更新規劃階段納入預防措施。港口淤積與疏浚影響亦可依據潮汐與水流條件進行模擬,協助計劃施工時機並提升港口的韌性。
此外,模擬也應用於港區結構物(如碼頭、吊車、橋樑)在惡劣天氣或碰撞下的耐受性評估。電磁模擬則可幫助智慧港口建設,協助無線網路整合商評估基地台位置佈局與訊號覆蓋範圍,提升通訊品質與效能。

離岸結構模擬(Offshore Structure Simulation)
從石油與天然氣平台到離岸風場,海洋正快速成為人類能源供應與戰略部署的重要舞台。這些設施須能承受極端海況與意外衝擊,確保長期運作安全並減少環境風險。
透過模擬,工程師可在設計階段即針對多種真實工況進行結構性能分析,提前識別並排除潛在風險,減少返工成本與後續失效可能。
由於開放海域建造與維修成本高昂,設施必須一次就做到完善無虞。若工程延誤或無法實施,損失將相當龐大。模擬技術可在項目初期評估環境條件下的可行性,協助規劃安裝流程、降低建造風險。